Astrónomos de la Universidad de Tokio, Japón, y de otros lugares, han empleado el Telescopio Espacial James Webb (JWST) para observar una galaxia distante con luminosidad ultravioleta conocida como CEERS2-588. Los resultados de la campaña de observación, publicados el 29 de enero en el servidor de preimpresión arXiv, arrojan más luz sobre la naturaleza y las propiedades de esta galaxia.
Misteriosa galaxia temprana
CEERS2-588 fue identificada en 2022 como una galaxia Lyman-break por el proyecto Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS). Presenta un corrimiento al rojo espectroscópico de 11,04 y es una de las galaxias con mayor luminosidad ultravioleta con un corrimiento al rojo tan elevado. La galaxia presenta una morfología extendida y su radio efectivo, medido en unos 1470 años luz, se sitúa en torno a los 1470 años luz.
Dado que muchas propiedades de CEERS2-588, incluida su masa, siguen siendo inciertas, un equipo de astrónomos dirigido por Yuichi Harikane de la Universidad de Tokio decidió emplear el Instrumento de Infrarrojo Medio (MIRI) del JWST para observar esta galaxia con mayor detalle.
«Aquí presentamos observaciones profundas del JWST/MIRI de una galaxia luminosa en ultravioleta a z = 11,04, CEERS2-588, tan solo 400 millones de años después del Big Bang», escriben los investigadores.
Masiva y rica en metales
Las observaciones revelaron que CEERS2-588 tiene una masa de aproximadamente 1260 millones de masas solares, lo que la convierte en la galaxia más masiva con un corrimiento al rojo superior a 10,0 sin evidencia de actividad de núcleo galáctico activo (AGN). Se calculó que la tasa de formación estelar de la galaxia es de 8,2 masas solares por año.
Según el estudio, CEERS2-588 tiene una metalicidad en fase gaseosa cercana a la solar. Esto hace que CEERS2-588 sea inusual, ya que sistemas masivos ricos en metales como este no se habían reportado previamente con corrimientos al rojo superiores a 10,0 y no están predichos por los modelos teóricos actuales.
Descifrando la historia de la formación estelar
Además, basándose en el ajuste de la distribución espectral de energía (SED), se determinó que la formación estelar en CEERS2-588 comenzó entre 100 y 300 millones de años después del Big Bang. Esta fase fue seguida por una marcada disminución en la tasa de formación estelar en los últimos 10 millones de años, lo que contrasta con otras galaxias con corrimientos al rojo tan elevados.
Los autores del artículo concluyeron que la historia de la formación estelar de CEERS2-588 es consistente con un escenario en el que la formación estelar en galaxias tempranas es altamente explosiva, con frecuentes episodios de intensa formación estelar que impulsan sus brillantes luminosidades ultravioleta. Por lo tanto, asumen que la alta eficiencia de la formación estelar contribuye significativamente a la naturaleza ultravioleta brillante de CEERS2-588.
Según los astrónomos, el caso de CEERS2-588 demuestra que los estallidos estelares eficientes desempeñan un papel clave en la formación de la luminosa población de galaxias en el universo primitivo.
«Estos resultados revelan que las galaxias masivas de los primeros cientos de millones de años de historia cósmica experimentaron una formación estelar más eficiente y con una extinción más rápida de lo previsto por los modelos teóricos», escriben los científicos.
Con información de arXiv
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